柔性cigs薄膜太陽能電池的連接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于薄膜太陽能電池加工領域，具體涉及一種柔性CIGS薄膜太陽能電池的連接方法。
【背景技術】
[0002]CIGS(銅銦鎵砸)薄薄膜太陽能電池具有成本低、性能穩(wěn)定、弱光性好、抗輻射能力強、光電轉換效率目前是各種薄膜太陽能電池之首、易與建筑結合、適合大面積地區(qū)使用等優(yōu)點，被喻為“下一個時代非常有前途的薄膜太陽能電池”。尤其以柔性襯底為代表的CIGS薄膜太陽能電池還具有質量輕、可彎曲、質量比功率高等特性，使柔性CIGS太陽能電池不僅在以地面電站、分布式屋頂發(fā)電為主的工業(yè)領域有著廣泛的應用前景，更在移動3C產(chǎn)品、可穿戴設備以及太陽能全動力汽車等民用領域有著更潛在的應用。
[0003]CIGS薄膜太陽電池結構為層狀結構，按照太陽光入射的相反方向依次為:在村底(柔性、剛性)上沉積Mo導電層(0.5-1.5 μπι)，采用激光刻劃Mo層，形成第一溝槽將前電極分割；沉積P型CIGS吸收層(1.5-2 μ m)和η型CdS緩沖層(30_50nm)形成吸收層，采用激光或者機械切割吸收層，形成第二溝槽將電池層分割，形成連接相鄰子電池的導線溝道；沉積η型高阻ZnO緩沖層(50_90nm)、η型低阻ZnO:ΑΙ窗口層(0.6-0.8 μ m)形成后電極，米用激光刻劃后電極層，形成第三溝槽將后電極分割，從而完成子電池的連接。此內聯(lián)工藝采用鍍一次膜，則刻劃一次的方式，電池在真空和大氣環(huán)境中轉換多次，膜層表面會粘附灰塵和水汽，影響膜層附著力和電性能。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為了克服以上技術的不足，提供了一種在柔性襯底上完成CIGS電池各膜層的沉積，對薄膜電池兩次刻劃，采用絲網(wǎng)印刷技術將紫外固化絕緣膠和導電Ag膠涂覆相應溝槽，從而完成電池間的連接的柔性CIGS薄膜太陽能電池的連接方法。
[0005]本發(fā)明克服其技術問題所采用的技術方案是:
一種柔性CIGS薄膜太陽能電池的連接方法，包括如下步驟:
a)在襯底基板上自下而上依次鍍由背電極MO層、吸收層CIGS、緩沖層CDS、本征氧化鋅層1-ZnO以及透明導電膜層AZO ；
b)在電池上刻劃若干條PO溝道，所述PO溝道刻劃到背電極MO層上表面，將吸收層CIGS、緩沖層CDS、本征氧化鋅層1-ZnO以及透明導電膜層AZO全部刻蝕，將電池間后電極完全分割；
c)在PO溝道內刻劃背電極MO層形成Pl溝道，所述Pl溝道兩側的背電極MO層完全隔斷，使電池分割成若干獨立子電池；
d)在PO溝道以及Pl溝道內涂覆絕緣膠層，其將一Pl溝道及該Pl溝道與前一個子電池之間區(qū)域完全涂覆，所述絕緣膠層高度不超過太陽能電池的厚度；
e)在PO溝道內且位于絕緣膠層上覆蓋導電膠層，所述導電膠層將該PO溝道前一個子電池的透明導電膜層AZO與后一個子電池的背電極MO層導通。
[0006]為了確保刻劃精度以及效率，上述步驟b)中的PO溝道的刻劃使用激光振鏡掃描系統(tǒng)進行激光刻劃。
[0007]為了確?？虅澗纫约靶?，上述步驟c)中的Pl溝道的刻劃使用激光振鏡掃描系統(tǒng)進行激光刻劃。
[0008]為了精準控制涂膠位置，上述步驟d)中采用絲網(wǎng)印刷設備的CCD攝像頭聚焦到Pl溝道處，使用網(wǎng)板給Pl溝道內涂覆絕緣膠層。
[0009]為了精準控制涂膠位置，上述步驟e)中采用絲網(wǎng)印刷設備的CCD攝像頭聚焦到絕緣膠層與該PO溝道中后一個子電池之間的區(qū)域，使用網(wǎng)板給該區(qū)域涂覆絕緣膠層。
[0010]上述襯底基板材料選擇為PI或PZT高分子材料。
[0011]為了提高膠的固化效率，上述絕緣膠層為UV固化絕緣膠，UV固化絕緣膠涂覆完畢后采用紫外照射使其固化。
[0012]為了提高膠的固化效率，上述導電膠層為UV固化Ag導電膠，UV固化Ag導電膠涂覆完畢后采用紫外照射使其固化。
[0013]激光刻劃PO溝道時，激光器選用波長為532nm的綠光，激光刻劃的PO溝道的寬度為500 μπι-800 μπι，激光振鏡掃描系統(tǒng)的速度為5500mm/s-7100mm/s。
[0014]激光刻劃Pl溝道時，激光器選用波長為1064nm的紅光，激光刻劃的Pl溝道的寬度為 50 μπι-80 μπι。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:通過絕緣膠層將本柔性CIGS薄膜太陽能電池分割成若干子電池，并通過導電膠層與背電極MO層電鏈接，將各個子電池進行串聯(lián)，有效避免傳統(tǒng)的分離式刻劃需要在沉積不同層的材料后分別刻劃，提高了生產(chǎn)效率，同時有效減少了電池與大氣環(huán)境的接觸，減少了灰塵和水汽的附著，提高了各個膜層的附著力和電性能。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明電池結構橫斷面結構示意圖；
圖2為本發(fā)明刻劃PO溝道后橫斷面結構示意圖；
圖3為本發(fā)明刻劃Pl溝道后橫斷面結構示意圖；
圖4為本發(fā)明填充絕緣膠后橫斷面結構示意圖；
圖5為本發(fā)明填充導電膠后橫斷面結構示意圖；
圖中，1.襯底基板2.背電極MO層3.吸收層CIGS 4.緩沖層⑶S 5.本征氧化鋅層1-ZnO 6.透明導電膜層AZO 7.PO溝道8.Pl溝道9.絕緣膠層10.導電膠層。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1至附圖5對本發(fā)明做進一步說明。
[0018]柔性CIGS薄膜太陽能電池的連接方法，包括如下步驟:a)如附圖1所示，在襯底基板I上自下而上依次鍍由背電極MO層2、吸收層CIGS 3、緩沖層⑶S 4、本征氧化鋅層1-ZnO 5以及透明導電膜層AZO 6。b)如附圖2所示，在電池上刻劃若干條PO溝道7，PO溝道刻劃到背電極MO層2上表面，將吸收層CIGS 3、緩沖層⑶S 4、本征氧化鋅層i_ZnO 5以及透明導電膜層AZO 6全部刻蝕，將電池間后電極完全分割。c)如附圖3所示，在PO溝道內刻劃背電極MO層2形成Pl溝道8，Pl溝道8兩側的背電極MO層2完全隔斷，使電池分割成若干獨立子電池。d)如附圖4所示，在PO溝道7以及Pl溝道8內涂覆絕緣膠層9，其將一 Pl溝道8及該Pl溝道8與前一個子電池之間區(qū)域完全涂覆，絕緣膠層9高度不超過太陽能電池的厚度，這樣為子電池間的連接提供了通道。e)如附圖5所示，在PO溝道7內且位于絕緣膠層9上覆蓋導電膠層10，導電膠層10將該PO溝道7前一個子電池的透明導電膜層AZO 6與后一個子電池的背電極MO層2導通，即導電膠層10與前一個子電池的后電極接觸，但與后一個子電池的后電極不能接觸，從而實現(xiàn)了 CI